JP3122578B2 - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JP3122578B2 JP06141580A JP14158094A JP3122578B2 JP 3122578 B2 JP3122578 B2 JP 3122578B2 JP 06141580 A JP06141580 A JP 06141580A JP 14158094 A JP14158094 A JP 14158094A JP 3122578 B2 JP3122578 B2 JP 3122578B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、長手方向を垂直若しく
は水平にして配設された冷媒流入側及び冷媒流出側の容
器と、該両容器間で水平若しくは垂直方向に平行に並べ
られ当該容器の長手方向に一列に集合接続された内部を
冷媒が通過する複数の伝熱管と、該伝熱管の間に固着さ
れたフィンとからなる熱交換器において、気液二相の冷
媒を均等に分配して熱交換効率を向上させたものに関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来、空気調和機等の冷凍サイクルを構
成している熱交換器(蒸発器)は、冷媒の循環量が少な
く熱交換能力が小さい場合には、冷媒の管内抵抗が小さ
いため冷媒が通る冷媒通路は単一の冷媒通路でよいが、
冷媒の循環量が多く熱交換能力が大きくなる場合には、
複数の冷媒通路が必要となる。このように複数の冷媒通
路が必要な場合、冷媒を夫々の冷媒通路に均等に流通さ
せて蒸発器の性能を最大限に発揮させるための分配器が
必要となる。
【0003】以下、従来の分流器を備えた熱交換器(蒸
発器)の一例を図6乃至図10とともに説明する。図6
は従来の分流器を備えた熱交換器の一例を示す正面図、
図7は図6の分流器の拡大斜視図、図8は図7の断面
図、図9は従来の分流器の改善例を示す断面図、図10
は従来の分流器の他の例を示す断面図である。
【0004】従来の分流器を備えた熱交換器(蒸発器)
は、長手方向を垂直にして円筒状の中空体で形成された
冷媒流入側分流器(容器)21及び冷媒流出側分流器
(容器)22を配設し、該冷媒流入側分流器21と冷媒
流出側分流器22との間に水平方向に平行に内部を冷媒
が通過する複数の伝熱管23を並べその両端部を夫々当
該両分流器21,22の長手方向に一列に挿入接続し、
該伝熱管23の間に熱交換を効率よく行うためのフィン
24を固着していた。上記伝熱管23は内部を細かく区
切り複数の冷媒流路を形成している。尚、25は上記冷
媒流入側分流器21に設けられた冷媒流入管であり、2
6は上記冷媒流出側分流器22に設けられて冷媒流出管
である。
【0005】このような蒸発器においては、冷媒流入側
分流器21の冷媒流入管25から気液二相状態の冷媒が
冷媒流入側分流器21に流入し、冷媒流入側分流器21
内で分流されて伝熱管23を通り、この伝熱管23内で
液体冷媒が蒸発を行い気液が分離しながら冷媒流出側分
流器22へ流動し、該冷媒流出側分流器22内で分流さ
れた冷媒が合流した後、該冷媒流出側分流器22の冷媒
流出管26から冷媒が流出されていた。
【0006】このとき、冷媒は冷媒流入側分流器21内
で垂直方向で上向きに流れるため、重力の影響を受けて
気液が該冷媒流入側分流器21内で二相に分離し、伝熱
管23へ流入するため、下部の伝熱管23に比重の大き
い液体冷媒が多く流れ上部の伝熱管23へ比重の小さい
気体冷媒しか流れなくなり、不均一な分流となり熱交換
が効率よく行われなかった。
【0007】このような分流を改善するために、図9に
示すように冷媒流入側分流器21に、該冷媒流入側分流
器21の長手方向に多数の流入穴27を穿設した冷媒流
入管28を挿入接続し、該流入穴27の径を上方から下
方になるにしたがって小さくなるように形成し、重力の
影響によって通常液体冷媒が流れやすくなる下部側の伝
熱管23への冷媒流入量を減少させ、液体冷媒の流れに
くい上部側の伝熱管23への冷媒流入量を増大させ、液
体冷媒の分流の均等化を図っていた。
【0008】また、図10に示すように冷媒流入側分流
器29と冷媒流出側分流器(図示せず)をその長手方向
を水平にして配設し、伝熱管30を垂直方向に平行に接
続したものがあった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図9に
示す分流器においては、冷媒流入側分流器に多数の流入
穴を形成した流入管を挿入接続する必要があり、該流入
管の加工に手間がかかり生産効率を向上させることがで
きず、しかも、冷媒流入側分流器における冷媒は通常1
0〜30%の気体冷媒を含んでおり、この気体冷媒の影
響を完全に取り除くことが困難であり、この気体冷媒の
割合は冷凍サイクルの運転条件によって異なるため、そ
の変動による分流への影響を十分取り除くことができな
かった。
【0010】また、図10に示す分流器においては、重
力による冷媒の分流に対する不都合は解消されるが、流
入管から冷媒流入側分流器に流入された気液二相の冷媒
のうち、気体冷媒cは伝熱管を通過するために液体冷媒
dの液面を圧し下げて通路を確保して流れる特性を持つ
ため、液面を圧し下げられた部分に位置する伝熱管には
液体冷媒dが流入することができず、気体冷媒cにより
液体冷媒dを均等に分流することができないという不都
合を生じていた。
【0011】本発明の熱交換器は上記の問題に鑑みなさ
れたものであり、液体冷媒と気体冷媒とを分離させ気体
冷媒のみを液体冷媒と別に流通させることにより、液体
冷媒を均等に分流可能とし、液体冷媒の蒸発を効率よく
行わせ熱交換効率を向上させることを目的とするもので
ある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の熱交換器は、長手方向を水平にして配設さ
れた冷媒流入側及び冷媒流出側の容器と、該両容器間で
垂直方向に平行に並べられ当該容器の長手方向に一列に
集合接続された内部を冷媒が通過する複数の伝熱管と、
該伝熱管の間に固着されたフィンとからなる熱交換器に
おいて、上記冷媒流入側の容器の冷媒流入管側の上部に
上記気体冷媒用接続管を接続している。 また、本発明の
熱交換器は、請求項1に記載した熱交換器において、気
体冷媒用接続管の接続位置は、前記冷媒流入側の容器の
冷媒流入管側の近傍に配置している。 さらにまた、本発
明の熱交換器は、気体冷媒用接続管の接続形態は、その
一端を前記冷媒流入側分流器に挿入接続したものであ
り、その挿入量は伝熱管の挿入量よりも少なくし構成し
ているそしてまた、本発明の熱交換器は、気体冷媒用
接続管の内径は、伝熱管の内径よりも大きい内径として
いる。
【0013】
【0014】
【作用】本発明の熱交換器においては、熱交換器におい
ては、冷媒流入側の容器に気液二相の冷媒が冷媒流入管
から流入されると、冷媒中の気体冷媒が該容器の冷媒流
入管側に接続された気体冷媒用接続管から直ちに冷媒流
出側の容器へ流通するので、この気体冷媒用接続管より
下流側の伝熱管に気体冷媒が完全に流入しなくなり、液
体冷媒のみが伝熱管に均等に分流される。
【0015】
【0016】
【実施例】本発明の熱交換器(蒸発器)の第1の参考例
を図1及び図2とともに説明する。図1は本発明の熱交
換器の第1の参考例を示す正面図、図2は図1の気液分
離器を示す拡大断面図である。
【0017】本発明の蒸発器は、長手方向を垂直にして
円筒状の中空体で形成された冷媒流入側分流器(容器)
1及び冷媒流出側分流器(容器)2を配設し、該冷媒流
入側分流器1と冷媒流出側分流器2との間に水平方向に
平行に内部を冷媒が通過する複数の伝熱管3を並べその
両端部を夫々当該両分流器1,2の長手方向に一列に挿
入接続し、該伝熱管3の間に熱交換を効率よく行うため
のフィン(図示せず)を固着している。上記伝熱管3は
内部を細かく区切り複数の冷媒流路を形成している。
【0018】そして、上記冷媒流入側分流器1と上記冷
媒流出側分流器2との間に気液分離器4を接続してい
る。該気液分離器4は、有底状の円筒容器5と、該円筒
容器5の底部に接続された液体冷媒流出管6と、該円筒
容器5の上部に接続された気体冷媒流出管7と、該円筒
容器5の底部から垂直方向に挿入され当該円筒容器5内
の中央付近に端部が位置する気液二相の冷媒が流入する
流入管8とから形成されており、上記液体冷媒流出管6
が上記冷媒流入側分流器1の冷媒流入管9に接続され、
上記気体冷媒流出管7が上記冷媒流出側分流器2の冷媒
流出管10に接続されている。
【0019】このような蒸発器においては、流入管
ら気液二相の冷媒が気液分離器4の円筒容器5内に流入
されると、この冷媒は気液分離器4の円筒容器5内で垂
直方向に流入することになり、該気液分離器4の円筒容
器5に流入した時点で液体冷媒aは図2の実線矢印で示
すように気液分離器4の円筒容器5内の下部に、気体冷
媒bは図2の破線矢印で示すように円筒容器5の上部に
分離され、該円筒容器5の下部から液体冷媒aが液体冷
媒流出管6を通り冷媒流入管9を介して冷媒流入側分流
器1へ流入され、気体冷媒bは円筒容器5の上部から気
体冷媒流出管7を通り冷媒流出側分流器2の冷媒流出管
10に直接流れる。
【0020】そして、上記冷媒流入側分流器1内で液体
冷媒aが複数の伝熱管3に均等に分流され、該伝熱管3
内で液体冷媒aが蒸発を行い気液が分離しながら冷媒流
出側分流器2へ流動し、該冷媒流出側分流器2内で分流
された冷媒が合流した後、該冷媒流出側分流器2の冷媒
流出管10から冷媒を流出している。このとき、冷媒流
入側分流器1には液体冷媒aが流入され気体冷媒bは該
冷媒流入側分流器1に流入せず直接冷媒流出側分流器2
の冷媒流出管10に流れているので、冷媒流入側分流器
1内には冷媒の不均一な分流の原因となる気体冷媒bが
流入せず、液体冷媒aを伝熱管3に均等に分流させるこ
とができ、液体冷媒aの蒸発効率もよくなり熱交換能力
を向上させることができる。
【0021】次に、本発明の熱交換器の第2の参考例
図3とともに説明する。図3は本発明の熱交換器の第2
の参考例を示す要部断面図である。
【0022】本発明の熱交換器の第2の参考例は、冷媒
流入側分流器1と冷媒流出用分流器2の上部(伝熱管3
の最上部の上)を気体冷媒aが流れる伝熱管3よりも内
径が大きい気体冷媒用接続管11で接続している。上記
熱交換器においては、気体冷媒用接続管11を第1実施
例の気液分離器4と同様の働きを有する。すなわち、冷
媒流入側分流器1に流入した気液二相の冷媒のうち気体
冷媒は内径が一番大きく流通抵抗が低い上記気体冷媒用
接続管11を通るため、伝熱管3には液体冷媒が分流さ
れるようになり、該液体冷媒は均等に伝熱管3に分流さ
れ流動するので、液体冷媒の蒸発効率がよく熱交換能力
を向上させることができる。
【0023】更に、本発明の熱交換器の第1の実施例を
図4及び図5とともに説明する。図4は本発明の熱交換
器の第1の実施例を示す正面図、図5は図4の要部拡大
断面図である。
【0024】本発明の熱交換器の第1の実施例は、冷媒
流入側分流器12及び冷媒流出側分流器13を水平に配
設し、該冷媒流入側分流器12の一端に冷媒流入管14
を接続し、該冷媒流入側分流器12の冷媒流入管14側
の上部に気体冷媒bのみが流れる伝熱管3より内径の大
きい気体冷媒用接続管15を接続している。該気体冷媒
用接続管15は、その端部を上記冷媒流入側分流器12
に挿入接続するが、その挿入量は伝熱管3の挿入量より
も少なくして当該端部が液体冷媒aの液面に触れないよ
うにしている。
【0025】上記熱交換器においては、冷媒流入管14
から冷媒流入側分流器12内へ流入した気液二相の冷媒
のうち気体冷媒bが冷媒流入管14の近傍に設けられた
気体冷媒用接続管15を通って冷媒流出側分流器13に
流動し、液体冷媒aが伝熱管3に分流されるようにな
り、該液体冷媒aは均等に伝熱管3に分流され流動する
ので、液体冷媒aの蒸発効率がよく熱交換能力を向上さ
せることができる。このとき、気体冷媒bが冷媒流入管
14の近傍から直ちに気体冷媒用接続管15へ流れるの
で、気体冷媒bによって下流側の液体冷媒aの液面が押
し下げられることがなく、該気体冷媒用接続管15より
も下流側の伝熱管3内へ気体冷媒bが流れる虞れがなく
液体冷媒aのみが流れ、液体冷媒aと気体冷媒bとを確
実に分離することができ、液体冷媒aを均等に伝熱管3
に流すことができる。
【0026】
【発明の効果】本発明の熱交換器は、気体冷媒が冷媒流
入管の近傍から直ちに気体冷媒用接続管へ流れるので、
気体冷媒によって下流側の液体冷媒の液面が押し下げら
れることがなく、該気体冷媒用接続管よりも下流側の伝
熱管内へ気体冷媒が流れる虞れがなく伝熱管には液体冷
媒のみが流れ、液体冷媒と気体冷媒とを確実に分離する
ことができ、液体冷媒を均等に伝熱管に流すことができ
る。
【0027】また、本発明の熱交換器は、冷媒流入管1
4から冷媒流入側分流器12内へ流入した気液二相の冷
媒のうち気体冷媒bが冷媒流入管14の近傍に設けられ
た気体冷媒用接続管15を通って冷媒流出側分流器13
に流動し、液体冷媒aが伝熱管3に分流されるようにな
り、該液体冷媒aは均等に伝熱管3に分流され流動する
ので、液体冷媒aの蒸発効率がよく熱交換能力を向上さ
せることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の熱交換器の第1実施例を示す正面図で
ある。
【図2】図1の気液分離器を示す拡大断面図である。
【図3】本発明の熱交換器の第2実施例を示す要部断面
図である。
【図4】本発明の熱交換器の第3実施例を示す正面図で
ある。
【図5】図4の要部拡大断面図である。
【図6】従来の分流器を備えた蒸発器の一例を示す正面
図である。
【図7】図6の分流器の拡大斜視図である。
【図8】図7の断面図である。
【図9】従来の分流器の改善例を示す断面図である。
【図10】従来の分流器の他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 冷媒流入側分流器 2 冷媒流出側分流器 3 伝熱管 4 気液分離器 6 液体冷媒流出管 7 気体冷媒流出管 8 流入管 9 冷媒流入管 10 冷媒流出管

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 長手方向を水平にして配設された冷媒流
    入側及び冷媒流出側の容器と、 該両容器間で垂直方向に平行に並べられ当該容器の長手
    方向に一列に集合接続された内部を冷媒が通過する複数
    の伝熱管と、 該伝熱管の間に固着されたフィンとからなる熱交換器に
    おいて、 前記冷媒流入側の容器の冷媒流入管側の上部に前記気体
    冷媒用接続管 を接続したことを特徴とする熱交換器。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載した熱交換器において、
    気体冷媒用接続管の接続は、前記冷媒流入側の容器の冷
    媒流入管側の近傍の位置であることを特徴とする熱交換
    器。
  3. 【請求項3】 請求項1若しくは請求項2に記載した熱
    交換器において、気体冷媒用接続管の接続は、その一端
    を前記冷媒流入側分流器に挿入接続したものであり、そ
    の挿入量は伝熱管の挿入量よりも少なくしてなる形態で
    あることを特徴とする熱交換器。
  4. 【請求項4】 請求項1から請求項3のうち何れかに記
    載した熱交換器において、気体冷媒用接続管の内径は、
    伝熱管の内径よりも大きいものであることを特徴とする
    熱交換器。
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CN101111731A (zh) * 2005-02-02 2008-01-23 开利公司 用于微流道热交换器的液体-蒸气分离器
WO2014032488A1 (zh) 2012-08-30 2014-03-06 Yu Shaoming 一种微通道热交换器
CN103673403B (zh) * 2012-08-30 2017-06-16 俞绍明 一种微通道热交换器
CN103673404B (zh) * 2012-08-30 2017-08-25 俞绍明 一种微通道热交换器
CN105135755A (zh) * 2015-08-17 2015-12-09 南京冷德节能科技有限公司 一种喷淋式蒸发器
CN105258411B (zh) * 2015-10-12 2018-02-13 杭州三花微通道换热器有限公司 用于换热器的气液分离管及换热器
DE102017109313B4 (de) * 2017-05-02 2021-09-16 Hanon Systems Vorrichtung zur Wärmeübertragung für einen Kältemittelkreislauf eines Klimatisierungssystems eines Kraftfahrzeugs und Klimatisierungssystem mit der Vorrichtung
EP3663679A4 (en) 2017-08-03 2020-08-12 Mitsubishi Electric Corporation HEAT EXCHANGER AND COOLING CYCLE DEVICE
JP7010958B2 (ja) 2017-08-03 2022-01-26 三菱電機株式会社 冷媒分配器、熱交換器及び冷凍サイクル装置
JP2020112274A (ja) * 2019-01-08 2020-07-27 パナソニックIpマネジメント株式会社 熱交換器
WO2021192192A1 (ja) * 2020-03-27 2021-09-30 三菱電機株式会社 熱交換器、熱交換器ユニット及び冷凍サイクル装置

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